1、第三章第三章 焊接焊接一一 焊接生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)焊接生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)焊接，就是在兩塊金屬之間，用局部焊接，就是在兩塊金屬之間，用局部加熱加熱或或加壓加壓等手等手段，借助于金屬內(nèi)部段，借助于金屬內(nèi)部原子的結(jié)合力原子的結(jié)合力，使分離的金屬連接成，使分離的金屬連接成牢固整體的一種工藝方法。牢固整體的一種工藝方法。 概述概述 兩個(gè)物體只有相互接近到兩個(gè)物體只有相互接近到0.30.5nm的距離，才有可的距離，才有可能實(shí)現(xiàn)原子力的結(jié)合。能實(shí)現(xiàn)原子力的結(jié)合。二二 焊接方法的分類焊接方法的分類1 熔化焊：熔化焊： 利用熱源，將焊件接頭熔化，并加入填充金屬，利用熱源，將焊件接頭熔化，并加入填充金屬，凝固后彼此焊合在一起。凝

2、固后彼此焊合在一起。2 壓力焊：壓力焊： 加熱或不加熱，接頭受壓力作用，產(chǎn)生塑性變加熱或不加熱，接頭受壓力作用，產(chǎn)生塑性變形，使原子間產(chǎn)生結(jié)合力（組成新的晶格），形，使原子間產(chǎn)生結(jié)合力（組成新的晶格），將兩工件連接起來。將兩工件連接起來。熔化焊、壓力焊和釬焊熔化焊、壓力焊和釬焊3 釬焊：釬焊： 接頭只加熱不加壓，焊件不熔化，釬料加熱到接頭只加熱不加壓，焊件不熔化，釬料加熱到熔化狀態(tài)擴(kuò)散到接頭中去。熔化狀態(tài)擴(kuò)散到接頭中去。硬釬焊：硬釬焊：軟釬焊：軟釬焊：釬料的熔點(diǎn)釬料的熔點(diǎn)450以上。以上。釬料的熔點(diǎn)釬料的熔點(diǎn)450以下。以下。二二 焊接生產(chǎn)的特點(diǎn)焊接生產(chǎn)的特點(diǎn)1 省工省料，重量輕；省工省料，重

3、量輕；2 可以化大為小，以小拼大；可以化大為小，以小拼大；3 可以制造雙金屬結(jié)構(gòu)，節(jié)省貴金屬；可以制造雙金屬結(jié)構(gòu)，節(jié)省貴金屬；4 存在問題：影響質(zhì)量的因素較多，易產(chǎn)生缺陷存在問題：影響質(zhì)量的因素較多，易產(chǎn)生缺陷。 提高質(zhì)量，消除缺陷是焊接生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。提高質(zhì)量，消除缺陷是焊接生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。 一一 焊接接頭的組織和性能（低碳鋼）焊接接頭的組織和性能（低碳鋼） 焊縫焊縫1 焊縫：焊縫：(熔化區(qū)熔化區(qū))組織特點(diǎn)：組織特點(diǎn)： 鑄態(tài)組織，晶粒粗大，鑄態(tài)組織，晶粒粗大，力學(xué)性能：力學(xué)性能：不低于基本金屬。不低于基本金屬。2 熔合區(qū)：熔合區(qū)：(半熔化區(qū)半熔化區(qū))此區(qū)的高溫組織為此區(qū)的高溫組織為A+L，A

4、體晶粒粗大，塑性差，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，出現(xiàn)裂體晶粒粗大，塑性差，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，出現(xiàn)裂紋，紋，力學(xué)性能最差。力學(xué)性能最差。3 熱影響區(qū)：熱影響區(qū)：焊縫兩側(cè)受焊縫兩側(cè)受焊接熱循環(huán)焊接熱循環(huán)作用而發(fā)生組織性能變化的區(qū)域。作用而發(fā)生組織性能變化的區(qū)域。接頭各點(diǎn)：接頭各點(diǎn)： 加熱加熱 迅速冷卻迅速冷卻焊焊接接接接頭頭熔合區(qū)熔合區(qū) (靠近焊縫的半熔化區(qū)靠近焊縫的半熔化區(qū)) 熱影響區(qū)熱影響區(qū)(臨近熔合區(qū)臨近熔合區(qū))。1 焊接的基本原理焊接的基本原理過熱區(qū)：過熱區(qū)：最高加熱溫度最高加熱溫度1100 AE線線。受高溫影響，晶粒急劇長(zhǎng)受高溫影響，晶粒急劇長(zhǎng)大，甚至產(chǎn)生過熱組織。大，甚至產(chǎn)生過熱組織。塑性、韌性明顯

5、下降，易出塑性、韌性明顯下降，易出現(xiàn)裂紋，現(xiàn)裂紋，力學(xué)性能最差。力學(xué)性能最差。正火區(qū)：正火區(qū)： 最高加熱溫度最高加熱溫度Ac3 1100，相當(dāng)受到正火處理。，相當(dāng)受到正火處理。A體晶粒細(xì)小，冷卻后組織細(xì)化，體晶粒細(xì)小，冷卻后組織細(xì)化，力學(xué)性能好力學(xué)性能好。部分相變區(qū)：部分相變區(qū)：高溫組織為高溫組織為F+A，相變不充分，晶粒不均，相變不充分，晶粒不均，性能稍差性能稍差。再結(jié)晶區(qū)：溫度范圍在再結(jié)晶區(qū)：溫度范圍在AC1 500。工件焊經(jīng)過冷塑性變形，在此區(qū)再結(jié)晶，細(xì)化晶粒，提高性能。工件焊經(jīng)過冷塑性變形，在此區(qū)再結(jié)晶，細(xì)化晶粒，提高性能。加熱溫度加熱溫度AC1 AC3，組織發(fā)生部分相變。，組織發(fā)生部

6、分相變。4 影響焊接接頭性能的因素影響焊接接頭性能的因素焊接材料：焊接材料：焊絲和藥皮，影響焊縫的化學(xué)成份。焊絲和藥皮，影響焊縫的化學(xué)成份。焊接方法：焊接方法：不同的焊接方法其熱影響區(qū)的寬度不同。不同的焊接方法其熱影響區(qū)的寬度不同。焊接工藝：焊接工藝：焊接速度快，電流小，則熱影響區(qū)窄。焊接速度快，電流小，則熱影響區(qū)窄。5 改善接頭性能的方法：改善接頭性能的方法：采用合適的焊接材料，以保證焊縫的化學(xué)成份；采用合適的焊接材料，以保證焊縫的化學(xué)成份；焊接方法和工藝：采用熱影響區(qū)小的焊接方法，工藝焊接方法和工藝：采用熱影響區(qū)小的焊接方法，工藝上可用細(xì)焊條，多層焊。上可用細(xì)焊條，多層焊。調(diào)整焊接規(guī)范；減

7、小焊接電流，加快焊接速度調(diào)整焊接規(guī)范；減小焊接電流，加快焊接速度 以減少熱輸入；以減少熱輸入；焊后熱處理。焊后熱處理。 二二 焊接應(yīng)力和變形焊接應(yīng)力和變形1 焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的原因：焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的原因：對(duì)工件進(jìn)行了不均勻的加熱和冷卻。對(duì)工件進(jìn)行了不均勻的加熱和冷卻。3 減少和消除變形、應(yīng)力的措施：減少和消除變形、應(yīng)力的措施： a 合理設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)合理設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu):減少焊縫長(zhǎng)度、數(shù)量和斷面積；減少焊縫長(zhǎng)度、數(shù)量和斷面積；焊縫對(duì)稱布置；焊縫對(duì)稱布置；2 焊接變形的基本形式：焊接變形的基本形式：避免交叉焊縫；避免交叉焊縫；收縮變形收縮變形 角變形角變形 彎曲變形彎曲變形 扭曲變形扭曲變形 波

8、浪變形波浪變形拉拉 壓壓 壓壓 b 工藝措施：工藝措施： c 矯正變形的方法矯正變形的方法反變形法；反變形法；加余量法；加余量法；剛性固定；剛性固定；合理的焊接順序；合理的焊接順序；機(jī)械矯正機(jī)械矯正火焰加熱矯正火焰加熱矯正焊前預(yù)熱，碳鋼件可預(yù)熱到焊前預(yù)熱，碳鋼件可預(yù)熱到350400；消除應(yīng)力的方法消除應(yīng)力的方法 焊后熱處理。焊后熱處理。加加0.10.2%的補(bǔ)縮量。的補(bǔ)縮量。先條后塊原則先條后塊原則2 常用熔化焊方法常用熔化焊方法一一 焊條電弧焊焊條電弧焊（一）焊條（一）焊條1 組成：組成： 焊條由焊絲（焊芯）和藥皮兩部分組成。焊條由焊絲（焊芯）和藥皮兩部分組成。2 焊絲的作用：焊絲的作用：導(dǎo)電

9、、填充焊縫金屬。導(dǎo)電、填充焊縫金屬。3 藥皮的作用：藥皮的作用： 主要是保證焊縫質(zhì)量。主要是保證焊縫質(zhì)量。保護(hù)作用：保護(hù)作用：藥皮熔化，產(chǎn)生氣體、熔渣，隔絕空氣，保護(hù)熔滴和熔池。藥皮熔化，產(chǎn)生氣體、熔渣，隔絕空氣，保護(hù)熔滴和熔池。穩(wěn)弧作用：穩(wěn)弧作用：藥皮中的藥皮中的K、Na的鹽類電離，提高電弧的穩(wěn)定性。的鹽類電離，提高電弧的穩(wěn)定性。脫氧、脫硫磷、滲合金，脫氧、脫硫磷、滲合金，提高焊縫金屬的機(jī)械性能。提高焊縫金屬的機(jī)械性能。4 焊條的分類、型號(hào)與牌號(hào)：焊條的分類、型號(hào)與牌號(hào)：焊條的種類：焊條的種類：按焊條的用途分十一大類：按焊條的用途分十一大類：碳鋼焊條、低合金焊條、耐熱鋼焊條、碳鋼焊條、低合金

10、焊條、耐熱鋼焊條、鑄鐵焊條、不銹鋼焊條鑄鐵焊條、不銹鋼焊條按藥皮的主要成份分八類：按藥皮的主要成份分八類：Ti型、型、TiCa型、鈦鐵礦型、氧化鐵型、型、鈦鐵礦型、氧化鐵型、低氫鉀型、低氫鈉型低氫鉀型、低氫鈉型按熔渣的酸堿性分兩類：按熔渣的酸堿性分兩類：酸性焊條酸性焊條：酸性氧化物（：酸性氧化物（FeO、TiO2）多于堿性氧化物（）多于堿性氧化物（CaO、CaF2）特點(diǎn)：氧化性強(qiáng)，合金燒損大，焊縫機(jī)械性能（特點(diǎn)：氧化性強(qiáng)，合金燒損大，焊縫機(jī)械性能（、ak）低；）低； 焊接工藝性好，對(duì)接頭的清理要求不高（好焊）；焊接工藝性好，對(duì)接頭的清理要求不高（好焊）； 價(jià)格便宜。價(jià)格便宜。用途：廣泛用于低碳

11、鋼、低合金鋼和要求不高的結(jié)構(gòu)件。用途：廣泛用于低碳鋼、低合金鋼和要求不高的結(jié)構(gòu)件。堿性焊條堿性焊條：藥皮以堿性氧化物和螢石為主的焊條：藥皮以堿性氧化物和螢石為主的焊條。特點(diǎn)：藥皮成份中特點(diǎn)：藥皮成份中CaCO3、CaF2、鐵合金含量較多；、鐵合金含量較多； 有機(jī)物含量少（低氫）；焊縫的抗裂性能好（有機(jī)物含量少（低氫）；焊縫的抗裂性能好（ak）；）； 機(jī)械性能好（有益元素含量多）；機(jī)械性能好（有益元素含量多）； 工藝性能差，對(duì)接頭清理要求較嚴(yán)格；工藝性能差，對(duì)接頭清理要求較嚴(yán)格； 價(jià)格較貴。價(jià)格較貴。用途：要求較高的易裂材料和結(jié)構(gòu)用途：要求較高的易裂材料和結(jié)構(gòu)； 合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接。合金結(jié)構(gòu)鋼的焊

12、接。焊條的型號(hào)：焊條的型號(hào)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的焊條代號(hào)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的焊條代號(hào)。(以碳鋼焊條為例以碳鋼焊條為例)E 焊接電流種類和藥皮類型焊接電流種類和藥皮類型表示焊接位置表示焊接位置焊縫金屬抗拉強(qiáng)度的最小值焊縫金屬抗拉強(qiáng)度的最小值表示碳鋼焊條表示碳鋼焊條例：例：E4316表示為碳鋼焊條，焊縫表示為碳鋼焊條，焊縫b430MPa，用于全，用于全位置焊接，藥皮為低氫鉀型。位置焊接，藥皮為低氫鉀型。焊條的牌號(hào)：焊條的牌號(hào)： 焊條行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號(hào)。焊條行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號(hào)。用一個(gè)大寫字母（或漢字）加三個(gè)數(shù)字來表示。用一個(gè)大寫字母（或漢字）加三個(gè)數(shù)字來表示。 如如 J 4 2 2（結(jié)（結(jié)422）藥皮類型（鈦鈣型

13、）藥皮類型（鈦鈣型）焊縫金屬抗拉強(qiáng)度的最小值（焊縫金屬抗拉強(qiáng)度的最小值（ b430MPa ）表示焊條的大類（結(jié)構(gòu)鋼焊條）表示焊條的大類（結(jié)構(gòu)鋼焊條）5 焊條的選用原則焊條的選用原則（以結(jié)構(gòu)鋼為例）（以結(jié)構(gòu)鋼為例）按照使用要求選大類；焊接結(jié)構(gòu)鋼，使用結(jié)構(gòu)鋼焊條按照使用要求選大類；焊接結(jié)構(gòu)鋼，使用結(jié)構(gòu)鋼焊條根據(jù)工作條件選強(qiáng)度，遵循等強(qiáng)度原則；根據(jù)工作條件選強(qiáng)度，遵循等強(qiáng)度原則；根據(jù)載荷性質(zhì)、焊件形狀根據(jù)載荷性質(zhì)、焊件形狀、剛度剛度、結(jié)構(gòu)本身的材質(zhì)結(jié)構(gòu)本身的材質(zhì)、環(huán)境環(huán)境等情等情況選焊條的酸堿性。況選焊條的酸堿性。受動(dòng)載（沖擊、交變）受動(dòng)載（沖擊、交變） ：結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、厚度大、剛度大：結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜

14、、厚度大、剛度大：碳、硫、磷含量高：碳、硫、磷含量高：環(huán)境溫度低、脆性大、冷卻速度快：環(huán)境溫度低、脆性大、冷卻速度快：堿性焊條堿性焊條除此之外：應(yīng)選酸性焊條除此之外：應(yīng)選酸性焊條（二）特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單；操作靈活（二）特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單；操作靈活；生產(chǎn)率低；質(zhì)量不穩(wěn)定生產(chǎn)率低；質(zhì)量不穩(wěn)定 二二 埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊1 焊接過程：焊接過程：焊機(jī)將焊絲自動(dòng)送入電弧區(qū)并保證選定的弧長(zhǎng)（運(yùn)條自動(dòng)）；焊機(jī)將焊絲自動(dòng)送入電弧區(qū)并保證選定的弧長(zhǎng)（運(yùn)條自動(dòng)）；焊接電弧在焊劑層下面燃燒（埋?。?。焊接電弧在焊劑層下面燃燒（埋弧）。滾輪滾輪2 埋弧自動(dòng)焊的特點(diǎn)和應(yīng)用：埋弧自動(dòng)焊的特點(diǎn)和應(yīng)用：生產(chǎn)率高：生產(chǎn)率高：電流可以很大

15、，常用到電流可以很大，常用到1000A， 厚度小于厚度小于25mm不開坡口。不開坡口。 運(yùn)條自動(dòng)，輔助時(shí)間少。運(yùn)條自動(dòng)，輔助時(shí)間少。焊接質(zhì)量好：焊接質(zhì)量好：保護(hù)比較嚴(yán)密，電弧穩(wěn)定，保護(hù)比較嚴(yán)密，電弧穩(wěn)定， 熱影響區(qū)窄，焊縫成型美觀。熱影響區(qū)窄，焊縫成型美觀。金屬消耗少：金屬消耗少：沒有焊條頭，熔深大，沒有焊條頭，熔深大，勞動(dòng)條件好：勞動(dòng)條件好：看不到弧光，很少有煙霧。看不到弧光，很少有煙霧。不能實(shí)現(xiàn)全位置焊接，位置窄時(shí)難焊。不能實(shí)現(xiàn)全位置焊接，位置窄時(shí)難焊。焊前裝配要求高。焊前裝配要求高。設(shè)備復(fù)雜，一次性投資較大。設(shè)備復(fù)雜，一次性投資較大。應(yīng)用：成批焊接厚度為應(yīng)用：成批焊接厚度為660mm的長(zhǎng)

16、直焊縫的長(zhǎng)直焊縫、 較大直徑（較大直徑（D250mm）的環(huán)形焊縫水平位置焊接。）的環(huán)形焊縫水平位置焊接。三三 氣體保護(hù)焊氣體保護(hù)焊：利用化學(xué)性質(zhì)不活波的氣體保護(hù)熔池和熔滴，利用化學(xué)性質(zhì)不活波的氣體保護(hù)熔池和熔滴，免受空氣有害作用的電弧焊。免受空氣有害作用的電弧焊。（一）氬弧焊（一）氬弧焊用氬氣（用氬氣（Ar）來保護(hù)熔化金屬）來保護(hù)熔化金屬。1 特點(diǎn)：特點(diǎn)：保護(hù)效果好，焊接質(zhì)量高；保護(hù)效果好，焊接質(zhì)量高；電弧穩(wěn)定，溫度易控制，單面焊雙面成型；電弧穩(wěn)定，溫度易控制，單面焊雙面成型；可進(jìn)行全位置焊接；氬氣成本高。可進(jìn)行全位置焊接；氬氣成本高。2 應(yīng)用：應(yīng)用：焊接鋁合金焊接鋁合金、鎂合金、鈦合金、不銹

17、鋼等、鎂合金、鈦合金、不銹鋼等易氧化的有色金屬和易氧化的有色金屬和合金鋼。合金鋼。只能在室內(nèi)焊接只能在室內(nèi)焊接。W極極（二）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（二）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊：用用CO2作為保護(hù)氣體方法。作為保護(hù)氣體方法。1 特點(diǎn)：特點(diǎn)：成本低，僅為焊條電弧焊的成本低，僅為焊條電弧焊的45%；焊接質(zhì)量較好（指低碳鋼和低合金鋼）；焊接質(zhì)量較好（指低碳鋼和低合金鋼）；不用清渣，生產(chǎn)率高，可進(jìn)行全位置焊接。不用清渣，生產(chǎn)率高，可進(jìn)行全位置焊接。電流過大時(shí)，金屬飛濺較大，煙霧較多，焊縫成型差；電流過大時(shí)，金屬飛濺較大，煙霧較多，焊縫成型差；2 應(yīng)用：應(yīng)用：焊接低碳鋼和低合金鋼，特別適合厚度小于焊接低碳鋼和低合

18、金鋼，特別適合厚度小于3mm薄板。薄板。CO2在高溫在高溫下具有氧化下具有氧化性，燒損合性，燒損合金元素金元素！不能焊不能焊接有色接有色金屬和金屬和合金鋼合金鋼四四 電渣焊電渣焊 利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)生的電阻熱熔化母材與電極利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)生的電阻熱熔化母材與電極1 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 厚大截面焊縫一次焊成，故生產(chǎn)率高，成本低；厚大截面焊縫一次焊成，故生產(chǎn)率高，成本低；焊縫金屬純凈；焊縫金屬純凈；組織粗大，熱影響區(qū)寬。焊后應(yīng)熱處理組織粗大，熱影響區(qū)寬。焊后應(yīng)熱處理。2 應(yīng)用：應(yīng)用： 用于厚板（厚度用于厚板（厚度40mm）的立縫焊接，焊后熱處理。）的立縫焊接，焊后熱處理。引出板引出板引入板引入

19、板引弧板引弧板焊藥熔化焊藥熔化渣池渣池工件和電極熔化工件和電極熔化熔池熔池熔池在下熔池在下渣池在上渣池在上3 壓力焊與釬焊壓力焊與釬焊一一 電阻焊電阻焊利用強(qiáng)大的電流（幾千到幾萬利用強(qiáng)大的電流（幾千到幾萬A）通過焊件，在其接頭處產(chǎn)生電）通過焊件，在其接頭處產(chǎn)生電阻熱，將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后在壓力的作用阻熱，將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后在壓力的作用下形成焊接接頭的焊接方法。下形成焊接接頭的焊接方法。1 電阻焊的分類：電阻焊的分類：點(diǎn)焊：點(diǎn)焊： 在兩塊搭接工件接觸面間形成焊點(diǎn)，而將工件焊在一起。在兩塊搭接工件接觸面間形成焊點(diǎn)，而將工件焊在一起。點(diǎn)焊應(yīng)用于不要求密封的薄板（小于

20、點(diǎn)焊應(yīng)用于不要求密封的薄板（小于4mm）的焊接。）的焊接。縫焊：縫焊： 采用滾盤作電極，邊焊邊滾，形成連續(xù)的焊縫。采用滾盤作電極，邊焊邊滾，形成連續(xù)的焊縫?？p焊應(yīng)用于厚度小于縫焊應(yīng)用于厚度小于3mm的要求密封件，如油箱等。的要求密封件，如油箱等。對(duì)焊：對(duì)焊：棒料對(duì)接棒料對(duì)接，兩工件的斷面形狀應(yīng)盡量相同。兩工件的斷面形狀應(yīng)盡量相同。包括電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊包括電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊。2 電阻焊的特點(diǎn)：電阻焊的特點(diǎn)：節(jié)省焊接材料，成本低；節(jié)省焊接材料，成本低；熱影響區(qū)小，時(shí)間短（熱影響區(qū)小，時(shí)間短（0.01幾秒），變形??；幾秒），變形?。簧a(chǎn)率高；生產(chǎn)率高；設(shè)備復(fù)雜，耗電量大。設(shè)備復(fù)雜，耗電量大。二二

21、摩擦焊摩擦焊利用兩工件相互磨擦所產(chǎn)生的熱，使工件端面達(dá)到熱塑性狀態(tài)，然利用兩工件相互磨擦所產(chǎn)生的熱，使工件端面達(dá)到熱塑性狀態(tài)，然后迅速加壓完成焊接的一種壓力焊方法。后迅速加壓完成焊接的一種壓力焊方法。接頭質(zhì)量好；接頭質(zhì)量好；不用焊接材料；不用焊接材料；同種或異種金屬都可以焊同種或異種金屬都可以焊生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高三三 釬焊釬焊：加熱工件不熔化，釬料熔化。：加熱工件不熔化，釬料熔化。（三）特點(diǎn)：溫度低，應(yīng)力和變形小，接頭非常美觀；（三）特點(diǎn)：溫度低，應(yīng)力和變形小，接頭非常美觀； 生產(chǎn)率高；生產(chǎn)率高； 同種、異種金屬均可焊；同種、異種金屬均可焊； 接頭強(qiáng)度較低，耐熱溫度較低。接頭強(qiáng)度較低，耐熱溫度較

22、低。 （四）應(yīng)用：（四）應(yīng)用： 要求接頭美觀，對(duì)強(qiáng)度要求不高、形狀復(fù)雜的電器和工具。要求接頭美觀，對(duì)強(qiáng)度要求不高、形狀復(fù)雜的電器和工具。 分類分類釬料熔點(diǎn)釬料熔點(diǎn)釬料舉例釬料舉例釬劑釬劑軟釬焊軟釬焊450錫、鉛錫、鉛松香、氯化鋅松香、氯化鋅硬釬焊硬釬焊450銀、銅、鋁、鎳銀、銅、鋁、鎳硼砂、硼酸、硼砂、硼酸、氯化物、氟化物氯化物、氟化物3 常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接一一 金屬材料的焊接性金屬材料的焊接性（可焊性）（可焊性）（一）（一） 概念：概念：被焊金屬材料在一定焊接工藝條件下，被焊金屬材料在一定焊接工藝條件下， 獲得優(yōu)質(zhì)接頭的難易程度獲得優(yōu)質(zhì)接頭的難易程度。 優(yōu)質(zhì)接頭：優(yōu)質(zhì)接頭：

23、 接頭缺陷少接頭缺陷少，最主要是焊后不裂最主要是焊后不裂。接頭具有所要求的使用性能接頭具有所要求的使用性能。（二（二 ）可焊性的影響因素）可焊性的影響因素1 主要決定于化學(xué)成分：主要決定于化學(xué)成分：影響焊接性的主要因素。影響焊接性的主要因素。例如：鋼中含碳量例如：鋼中含碳量、合金元素合金元素 淬硬傾向淬硬傾向，接頭脆接頭脆 化化，形成裂紋的傾向，形成裂紋的傾向 焊接性焊接性凡是使材料發(fā)脆、易淬火的元素凡是使材料發(fā)脆、易淬火的元素 可焊性可焊性3 焊接工藝：焊接工藝：焊件預(yù)熱，可焊性提高；焊件預(yù)熱，可焊性提高；中、高碳鋼焊前預(yù)熱。中、高碳鋼焊前預(yù)熱。板厚增加，可焊性下降板厚增加，可焊性下降； 焊

24、接材料焊接材料(焊條等焊條等) （三）三） 估算鋼料可焊性的方法估算鋼料可焊性的方法碳當(dāng)量法：碳當(dāng)量法：%1001556NiCuVMoCrMnCC當(dāng)此公式由國(guó)際焊接學(xué)會(huì)推薦，用于碳鋼和低合金鋼。此公式由國(guó)際焊接學(xué)會(huì)推薦，用于碳鋼和低合金鋼。當(dāng)當(dāng)C當(dāng)當(dāng)0.4%時(shí)：冷裂傾向不大，焊接性良好，一般不時(shí)：冷裂傾向不大，焊接性良好，一般不需采取工藝措施。需采取工藝措施。當(dāng)當(dāng)C當(dāng)當(dāng)=0.40.6%時(shí)：冷裂傾向明顯，焊接性較差，需時(shí)：冷裂傾向明顯，焊接性較差，需 采用工藝措施來防止裂紋的產(chǎn)生。采用工藝措施來防止裂紋的產(chǎn)生。例如焊前預(yù)熱，采用低氫型焊條。例如焊前預(yù)熱，采用低氫型焊條。2 焊接方法：焊接方法：焊

25、接方法對(duì)金屬材料的焊接性能有很大的關(guān)系。焊接方法對(duì)金屬材料的焊接性能有很大的關(guān)系。當(dāng)當(dāng)C當(dāng)當(dāng)0.6%時(shí)：冷裂傾向嚴(yán)重，可焊性更差。時(shí)：冷裂傾向嚴(yán)重，可焊性更差。 提高預(yù)熱溫度，采用堿性焊條，焊后緩冷。提高預(yù)熱溫度，采用堿性焊條，焊后緩冷。 用碳當(dāng)量法估計(jì)材料的可焊性是粗略的。因?yàn)榭珊感杂锰籍?dāng)量法估計(jì)材料的可焊性是粗略的。因?yàn)榭珊感猿煞滞?，還受其它幾方面因素的影響。在實(shí)際中除成分外，還受其它幾方面因素的影響。在實(shí)際中，除用除用此方法初步估計(jì)外，還應(yīng)進(jìn)行抗裂性、可焊性試驗(yàn)，為制此方法初步估計(jì)外，還應(yīng)進(jìn)行抗裂性、可焊性試驗(yàn)，為制定合理的工藝方案提供依據(jù)。定合理的工藝方案提供依據(jù)。當(dāng)當(dāng)C當(dāng)當(dāng)0.6%

26、時(shí)：冷裂傾向嚴(yán)重，可焊性更差。時(shí)：冷裂傾向嚴(yán)重，可焊性更差。 提高預(yù)熱溫度，采用堿性焊條，焊后緩冷。提高預(yù)熱溫度，采用堿性焊條，焊后緩冷。二二 常用金屬材料的焊接特點(diǎn)常用金屬材料的焊接特點(diǎn) （一）低碳鋼（一）低碳鋼C0.25%，焊接性良好，沒有淬硬、冷裂傾向。，焊接性良好，沒有淬硬、冷裂傾向。1 常用焊接方法：所有焊接方法都能焊好，常用手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊。常用焊接方法：所有焊接方法都能焊好，常用手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊。2 工藝措施：工藝措施： 一般情況下不需采取特殊措施，當(dāng)板厚大于一般情況下不需采取特殊措施，當(dāng)板厚大于50mm，低，低溫（溫（0以下）焊接時(shí)，應(yīng)預(yù)熱到以下）焊接時(shí)，應(yīng)預(yù)熱到1

27、00150 。大剛度結(jié)構(gòu)件低溫焊接時(shí)，應(yīng)考慮焊前預(yù)熱或采大剛度結(jié)構(gòu)件低溫焊接時(shí)，應(yīng)考慮焊前預(yù)熱或采用低氫型焊條。用低氫型焊條。常用焊條牌號(hào)：常用焊條牌號(hào)：J422、J427（二）中碳鋼（二）中碳鋼C=0.25%0.6% C當(dāng)當(dāng)0.4%焊接時(shí)易產(chǎn)生淬硬組織：過熱區(qū)和正火區(qū)產(chǎn)生焊接時(shí)易產(chǎn)生淬硬組織：過熱區(qū)和正火區(qū)產(chǎn)生M體組織。體組織。冷裂和熱裂傾向明顯，焊接性能差。冷裂和熱裂傾向明顯，焊接性能差。1 常用焊接方法：手工電弧焊、氣焊。常用焊接方法：手工電弧焊、氣焊。2 工藝措施：工藝措施：焊前預(yù)熱，如焊前預(yù)熱，如45鋼預(yù)熱到鋼預(yù)熱到150250。焊后緩冷，如結(jié)構(gòu)不允許預(yù)熱，可用不銹鋼焊條。焊后緩冷，

28、如結(jié)構(gòu)不允許預(yù)熱，可用不銹鋼焊條。采用堿性焊條，如采用堿性焊條，如J507、J607。細(xì)焊條、小電流、開坡口、多層多道焊。細(xì)焊條、小電流、開坡口、多層多道焊。（三）高碳鋼（三）高碳鋼焊接性能更差，一般不采用這類鋼做焊接結(jié)構(gòu)。焊接性能更差，一般不采用這類鋼做焊接結(jié)構(gòu)。C當(dāng)當(dāng)0.6%其焊接只用于工件的修補(bǔ)，焊接工藝措施和中碳鋼相似。其焊接只用于工件的修補(bǔ)，焊接工藝措施和中碳鋼相似。（四）合金結(jié)構(gòu)鋼（四）合金結(jié)構(gòu)鋼焊接結(jié)構(gòu)中，用得最多的是低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接結(jié)構(gòu)中，用得最多的是低合金結(jié)構(gòu)鋼1 常用焊接方法：常用焊接方法：焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊。焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊。2 焊接特點(diǎn)：焊接特點(diǎn)：強(qiáng)度級(jí)別較低

29、：淬硬傾向小，可焊性好，同低碳鋼；強(qiáng)度級(jí)別較低：淬硬傾向小，可焊性好，同低碳鋼；強(qiáng)度級(jí)別較高：淬硬傾向較大，可焊性較差，形成淬火區(qū)，強(qiáng)度級(jí)別較高：淬硬傾向較大，可焊性較差，形成淬火區(qū)，易產(chǎn)生冷裂紋。級(jí)別易產(chǎn)生冷裂紋。級(jí)別裂紋傾向裂紋傾向。3 工藝措施：工藝措施：強(qiáng)度級(jí)別低的同低碳鋼；強(qiáng)度級(jí)別低的同低碳鋼；強(qiáng)度級(jí)別高的：強(qiáng)度級(jí)別高的：焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度焊前預(yù)熱，預(yù)熱溫度T150；用堿性焊條；用堿性焊條；焊后回火，焊后回火，T回回=600650 ；消氫處理：加熱消氫處理：加熱200300 ，保溫，保溫26小時(shí)。小時(shí)。（五）鑄鐵（五）鑄鐵焊接性十分惡劣，主要用于鑄鐵件的修補(bǔ)。焊接性十分惡劣，主要用于

30、鑄鐵件的修補(bǔ)。1 特點(diǎn)：特點(diǎn)：熔化區(qū)易產(chǎn)生白口，難于加工；易產(chǎn)生裂紋和氣孔。熔化區(qū)易產(chǎn)生白口，難于加工；易產(chǎn)生裂紋和氣孔。2 焊接工藝和方法：焊接工藝和方法：熱焊法：熱焊法：焊件預(yù)熱到焊件預(yù)熱到600700，焊后緩冷。，焊后緩冷。焊條電弧焊：采用鑄鐵芯焊條（焊條電弧焊：采用鑄鐵芯焊條（Z248）或）或 鋼芯石墨化鋼芯石墨化鑄鐵焊條（鑄鐵焊條（Z208）。）。氣焊：采用含硅高的鑄鐵焊條，氣焊：采用含硅高的鑄鐵焊條，C+Si=7%。熱焊法成本高，勞動(dòng)條件差，但質(zhì)量能保證，焊后可加工。熱焊法成本高，勞動(dòng)條件差，但質(zhì)量能保證，焊后可加工。冷焊法：冷焊法：不預(yù)熱或只預(yù)熱到不預(yù)熱或只預(yù)熱到400 以下。以

31、下。如焊后加工，采用鎳基焊條，如如焊后加工，采用鎳基焊條，如Z308、Z508，有良好的抗裂，有良好的抗裂性和加工性，但性和加工性，但Ni比較貴重。比較貴重。如焊后不加工，則可采用結(jié)構(gòu)鋼焊條，如如焊后不加工，則可采用結(jié)構(gòu)鋼焊條，如J507，亦可采用銅，亦可采用銅基鑄鐵焊條。薄小件可用氣焊。基鑄鐵焊條。薄小件可用氣焊。設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)，需要做四方面的工作：設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)，需要做四方面的工作：一一 結(jié)構(gòu)材料的選擇結(jié)構(gòu)材料的選擇在滿足工作性能要求的前提下，盡可能選用焊接性好的材料在滿足工作性能要求的前提下，盡可能選用焊接性好的材料。4 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)材料的選擇；焊接方法的選擇；結(jié)構(gòu)材料的選擇

32、；焊接方法的選擇； 焊縫的布置；焊縫的布置； 接頭及坡口形式設(shè)計(jì)。接頭及坡口形式設(shè)計(jì)。含碳量含碳量0.25%碳鋼、含碳量碳鋼、含碳量0.2%低合金結(jié)構(gòu)鋼可焊性較好，盡量選用。低合金結(jié)構(gòu)鋼可焊性較好，盡量選用。含碳量含碳量0.5%碳鋼、含碳量碳鋼、含碳量0.4%合金鋼可焊性不好，盡量避免采用。合金鋼可焊性不好，盡量避免采用。同一個(gè)結(jié)構(gòu)盡量選用同一種材料同一個(gè)結(jié)構(gòu)盡量選用同一種材料。鑄鐵不能制作焊接結(jié)構(gòu)。鑄鐵不能制作焊接結(jié)構(gòu)。二二 焊接方法的選擇焊接方法的選擇依據(jù)：依據(jù)：材料的焊接性、工件的結(jié)構(gòu)形式、厚度和各種焊接方法的適用材料的焊接性、工件的結(jié)構(gòu)形式、厚度和各種焊接方法的適用 范圍、生產(chǎn)率等。范

33、圍、生產(chǎn)率等。例如：例如：焊低碳鋼焊低碳鋼，各種方法都能用，但不要用氬弧焊。，各種方法都能用，但不要用氬弧焊。中厚板（中厚板（1020mm）：手工電弧焊、埋弧焊、）：手工電弧焊、埋弧焊、CO2氣保焊都可以氣保焊都可以；長(zhǎng)直焊縫，大環(huán)縫批量較大應(yīng)選埋弧焊長(zhǎng)直焊縫，大環(huán)縫批量較大應(yīng)選埋弧焊；單件生產(chǎn)、焊縫較短，處于不同空間位置用單件生產(chǎn)、焊縫較短，處于不同空間位置用手工電弧焊手工電弧焊、 半自動(dòng)半自動(dòng)CO2氣保焊氣保焊；薄板輕型結(jié)構(gòu)用點(diǎn)焊或縫焊薄板輕型結(jié)構(gòu)用點(diǎn)焊或縫焊；厚度；厚度40mm用電渣焊用電渣焊焊接鋁合金、鎂合金、鈦合金、不銹鋼焊接鋁合金、鎂合金、鈦合金、不銹鋼等等：最好采用氬弧焊。最好采

34、用氬弧焊。稀有、高熔點(diǎn)金屬稀有、高熔點(diǎn)金屬：采用等離子弧焊、真空電子束焊采用等離子弧焊、真空電子束焊。微型箔材微型箔材：微束等離子弧焊、激光焊。微束等離子弧焊、激光焊。1 盡量減少焊接工作量；盡量減少焊接工作量；2 利于方便焊接，留有操作空間；利于方便焊接，留有操作空間；3 焊縫遠(yuǎn)離或避開加工面焊縫遠(yuǎn)離或避開加工面；用型材代替板材拼焊，以減少焊縫的數(shù)量。用型材代替板材拼焊，以減少焊縫的數(shù)量。三三 焊縫布置焊縫布置4 避開應(yīng)力最大位置；避開應(yīng)力最大位置；5 不同壁厚件的焊接要平滑過渡。不同壁厚件的焊接要平滑過渡。4 對(duì)稱布置焊縫，分散布置焊縫；對(duì)稱布置焊縫，分散布置焊縫；對(duì)接對(duì)接四四 接頭形式設(shè)

35、計(jì)與坡口接頭形式設(shè)計(jì)與坡口（實(shí)習(xí)內(nèi)容）（實(shí)習(xí)內(nèi)容）1 接頭形式：接頭形式： 常用的有對(duì)接、搭接、角接和常用的有對(duì)接、搭接、角接和T型接頭。型接頭。根據(jù)結(jié)構(gòu)的形狀和工藝選用接頭形式。根據(jù)結(jié)構(gòu)的形狀和工藝選用接頭形式。2 坡口形式：坡口形式： 開坡口的目的是保證焊透，如手弧焊熔深開坡口的目的是保證焊透，如手弧焊熔深34mm。3 接頭的過渡：接頭的過渡： 結(jié)構(gòu)最好兩板厚度一致，不等厚應(yīng)逐步過渡。結(jié)構(gòu)最好兩板厚度一致，不等厚應(yīng)逐步過渡。第四章第四章 毛坯的選擇毛坯的選擇 一一 毛坯的種類：型材、鑄件、鍛壓件、焊接件。毛坯的種類：型材、鑄件、鍛壓件、焊接件。 1 1 型材：組織致密、力學(xué)性能好。形狀較簡(jiǎn)

36、單受力較大的重要件。型材：組織致密、力學(xué)性能好。形狀較簡(jiǎn)單受力較大的重要件。2 鑄件：鑄件：力學(xué)性能不夠好，用于受力不大或以受壓應(yīng)力為主的零件，力學(xué)性能不夠好，用于受力不大或以受壓應(yīng)力為主的零件， 如支架、箱體類件。如支架、箱體類件。 3 鍛件：力學(xué)性能好，鍛件：力學(xué)性能好，用于受重載、動(dòng)載及復(fù)雜載荷的重要零件。用于受重載、動(dòng)載及復(fù)雜載荷的重要零件。 4 4 沖壓件：適于加工形狀復(fù)雜、批量較大的板料零件。沖壓件：適于加工形狀復(fù)雜、批量較大的板料零件。 5 焊接件：焊接件：鑄焊、鍛焊、沖焊結(jié)合可以彌補(bǔ)相應(yīng)毛坯制造鑄焊、鍛焊、沖焊結(jié)合可以彌補(bǔ)相應(yīng)毛坯制造 方法的不足。方法的不足。 二二 常用機(jī)械零

37、件毛坯的成型方法：常用機(jī)械零件毛坯的成型方法：P178P178表表4 41 1 三三 毛坯的選擇毛坯的選擇: : 原則：適用性、經(jīng)濟(jì)性。原則：適用性、經(jīng)濟(jì)性。 具體選擇應(yīng)考慮具體選擇應(yīng)考慮 零件類別、用途、零件工作條件、零件的形狀尺寸、生產(chǎn)批量等零件類別、用途、零件工作條件、零件的形狀尺寸、生產(chǎn)批量等 1 軸桿類：軸桿類：光軸、階梯軸、空心軸、曲軸和桿光軸、階梯軸、空心軸、曲軸和桿件件等等 按承載類型按承載類型 ：轉(zhuǎn)軸：既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸，如車床主軸，帶輪的軸等。轉(zhuǎn)軸：既承受彎矩又傳遞轉(zhuǎn)矩的軸，如車床主軸，帶輪的軸等。 傳動(dòng)軸：主要傳傳動(dòng)軸：主要傳遞遞轉(zhuǎn)矩而不承受或承受很小彎矩的軸。轉(zhuǎn)矩

38、而不承受或承受很小彎矩的軸。 心軸：承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸，如自行車、汽車的前軸等。心軸：承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩的軸，如自行車、汽車的前軸等。 軸桿類零件軸桿類零件： 一般均為重要的受力和傳動(dòng)用零件。一般均為重要的受力和傳動(dòng)用零件。毛坯形式：鍛件或型材毛坯形式：鍛件或型材異形斷面或曲軸，亦可采用球墨鑄鐵鑄造成形。異形斷面或曲軸，亦可采用球墨鑄鐵鑄造成形。 2 2 餅塊類餅塊類( (盤套類盤套類) )： 齒輪、飛輪、手輪、法蘭、套環(huán)、墊圈等齒輪、飛輪、手輪、法蘭、套環(huán)、墊圈等 齒輪：齒輪：表面具有足夠的強(qiáng)度和硬度，本體要有一定的強(qiáng)度和韌性。表面具有足夠的強(qiáng)度和硬度，本體要有一定的強(qiáng)度和韌性。 中、小齒輪：中、小齒輪：一般選用鍛件一般選用鍛件 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型齒輪：結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型齒輪：鑄鋼或球墨鑄鐵鑄造成型。單件生產(chǎn)：焊接。鑄鋼或球墨鑄鐵鑄造成型